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高职机电专业创新型人才培养的探索与实践
点击次数:490 发布时间:2018-05-31


一、高职机电一体化技术专业创新型人才培养现状
随着装备制造业的发展,尤其是工业机器人的逐渐普及应用,智能工厂的出现,企业对机电一体化高技能型人才提出了更高的要求,不仅要求学生具备企业当前所需的技术能力,还要求学生具有较强的学能力和创新能力,以满足企业技术升级的需求。
传统的机电一体化技术专业,注重学生的理论知识和动手能力的培养,但是学生创新意识较欠缺,自主学能力较弱。作者经过长期的调查发现,机电一体化专业的毕业生在就业3年左右会遇到职业发展的“瓶颈期”,持续发展的后劲不足,晋升存在很大的困难。究其深层次的原因是学生的自主学能力及创新能力较弱,不能适应企业的技术改造升级。
本文以湖北科技职业学院机电一体化技术专业为例,对实训条件建设、课程体系重构、师资队伍培养、教学模式改革、第二课堂实施等影响机电一体化技术专业创新型人才培养的关键环节进行了探索。
二、机电一体化技术专业创新型人才培养的实践
(一)加大实践条件建设,变被动训练为主动训练
创新能力培养离不开大量的动手、动脑训练。专业改革之前,机电一体化专业的实训存在两个问题:一是实训设备的数量不能完全满足教学需求,学生动手锻炼的机会不多,严重影响了学生的学积极性。二是教学过程完全按照实训指导书的步骤,教师示范后,学生按部就班地模仿。这种被动训练过程,学生只是为了完成教师规定的实训任务,不会主动思考为什么要实训,为什么要这样操作等问题。即使操作出现错误,也只是按照教师提示改正错误,不会思考出错的原因,仅仅只是锻炼了学生的动手能力,谈不上创新能力的培养。
要把被动训练改为主动训练,就需要增加实训设备及改革实训教学方法。校内新建了机电传动、机器人基础实训、机器人创新实训、机械创新设计、自动化生产线、气动控制技术等多个实训室,这些实训室可以做到2~3人使用1台设备,既可以完成常规教学规定的基础性实训,也可以开展扩展性的实训,例如机械创新设计、机电控制系统设计、机器人创意设计等。以这些实训室的硬件为基础,把完全按照实训指导书的实训过程改为基于工作过程的实训。
教师课前下发实训任务工单,学生根据任务工单,了解本次实训的任务,提前预实训需要准备的相关知识。课上,学生分组讨论实训操作的方法、步骤,教师点评学生的讨论内容,示范正确的方法。然后,学生分组操作,填写实训报告。对于学生实训过程中出现的共性问题,教师引导学生分析错误原因,总结实训要点。课后,教师布置相关的拓展性实训项目,学生根据自己的兴趣爱好,选择若干项目,利用业余时间在实训室完成。这些实训室有教师专门负责管理及答疑。常规教学之外的时间,学生登记后,主动在实训室开展一些扩展性实训,设计自己感兴趣的产品等。遇到问题,与老师、同学交流讨论,自主学能力、创新能力得到提高。
除了常规的技能训练,生产性实训和顶岗也是培养学生创新能力的良好平台。校外与武汉重型机床集团有限公司、富士康(武汉)科技园、华中数控股份有限公司、东风本田汽车有限公司、通用汽车武汉分公司等知名企业建立了稳定的校企合作关系。学生到合作企业,充分利用企业的设备,完成生产性实训和顶岗。在企业实训的过程中,学生通过亲身体验,参与企业简单的设备升级、初级的技术更新等实践活动,学生看到创新带来的巨大经济效益,自然萌生出要不断自主学的想法。
通过企业实践和校内实践的优势互补,大程度为学生提供良好的实践条件,使“我要学,我要创新”成为学生的内在需要。
(二)重构课程体系,培养学生创新能力
创新能力的培养,不是一朝一夕之功。因此,必须在日常的课程教学过程中贯穿创新能力的培养。
随着《中国制造2025》的出台,装备制造业需要的是既懂机械又懂电气的具有宽厚基础的人才。专业改革之前,机电一体化专业的课程体系分为两条线:机械+电气,两条线相对独立,有少部分交叉。对学生的调查也显示,学生往往偏重某一条线的学,机电综合技能较弱。通过企业调研、学校考察、回访毕业生等方式,对机电一体化技术专业学生必备的职业技能进行重新梳理,认真研究什么知识只需够用即可,什么知识必须扎实掌握,什么样的知识结构对学生的终身职业发展是有利的。如何在三年学制里面科学分配理论教学和实践教学的课时,从而既体现高职教育的应用型、技能型特色,又有利于学生的可持续发展。这就需要将课程体系进行优化。经过多年的专业改革实践,总结出优化课程体系的几种做法:
一是加大课程整合力度,将机械类与电气类课程深度融合。例如,核心专业课《气液动控制系统的构建与维护》在传统的搭建简单气液动回路的基础上,加入执行末端,利用气动技术、PLC技术综合控制,使学生深入学机电综合控制技术。
二是将课程与新技术紧密结合。装备制造业的发展日新月异,机电技术迅猛发展。课程内容不能一成不变,必须紧跟机电技术的发展,如:将3D打印技术引入《机械制造基础》课程中,将三坐标测量仪、激光检测技术等引入《公差配合与技术测量》课程中,将数字化设计引入《机械设计基础》课程中。
三是将课程与各类技能大赛相结合。以《机械设计课程设计》为例,作者发现,大部分高职院校的《机械设计课程设计》都是设计单级圆柱齿轮减速器。课程设计过程中,学积极性不高,相当一部分学生感觉比较困难,教学效果较差。究其原因,主要是由于《机械设计基础》的课程教学过于注重理论知识的系统性和完整性,而忽略了实用性和针对性。
为了破解这一教学难题,就需要将该课程进行课程改革,拓展课程设计的选题范围,增加一些实用性强、学生感兴趣的设计题目。通常采用的做法是将课程设计与机械创新大赛有机结合起来,引入历年的机械创新设计大赛的案例,鼓励学生通过参加机械创新设计大赛来获得相应课程的学分。这样极大地提高了学生的学兴趣,更重要的是培养了学生的创新思维能力。
(三)加大师资培养力度,提高教师的创新能力
目前高职院校的青年专业教师不少是研究生毕业,从“学校”到“学校”,缺少相关教学经验和企业一线工作的经历。如果不经过锻炼就走上讲台,很容易照本宣科。当代科学技术更新之快,校内专职“双师型”教师需要紧跟技术前沿而不落伍。教师的教学创新能力来源于常规的教学实践。教师通过参加专业研讨会、高职院校之间的教师交流、自主学、国内外各种进修等途径,结合日益发达的网络学平台,在日常教学过程中,不断创新教学方法,课堂教学效果得到显著提升。教师的科研创新能力来源于企业的生产实践。
学校与企业合作办学,一方面,对于涉及新兴产业、新技术、交叉学科的专业,学校选派6名的中青年教师到合作单位进行实际工作锻炼,掌握新工艺、新技术。专业教师通过到企业挂职锻炼,参与企业的生产经营和管理及企业的科技攻关、技术改造等活动,以提高实践能力和创新能力。另一方面,学校从合作单位聘请一些既有丰富实践经验又能从事教学工作的技术人员担任兼职“双师型”教师。校内专任教师和企业兼职教师共同制定专业核心课程的课程标准,搜集、开发的教学案例。通过校内专任教师和企业兼职教师的相互交流、优势互补,极大地提高了教学团队的整体教学、科研能力。
(四)创新教学模式,利用信息化手段提高学兴趣
培养学生的创新能力,使其具有可持续发展的职业能力,提高学积极性是关键。只有学生的学积极性提高了,专业知识、技能学扎实了,才能开展创新活动。专业改革中的人才培养目标、人才培养方案、课程体系等终都要落实在课堂上。经过一系列的教学改革,高职机电一体化专业基本上都采用案例教学、项目教学、工学结合等教学方法。实践证明,这种教学方法取得了相当的成绩。但是,随着时代的进步以及学情的变化,进一步改革教学模式已经势在必行。
当今的社会已经全面步入信息化时代,网络为自主学提供了很大的便利,高职学生也很乐于通过网络学。相比传统的纯课堂讲授或实践的教学方法,学生更喜欢通过信息化途径来接受新事物。
近几年,微课、慕课等多种信息化教学手段的出现,为教学模式改革提供了很大的帮助。机电一体化技术专业的多门核心专业课程建设了网络课程平台,将微课、慕课、学指南、教学课件、参考资料等教学资源上传至课程平台,学生可以随时随地登录课程平台,完成预、复、交流讨论、作业及测试、课后拓展等教学环节。针对学生喜欢网络竞技游戏的特点,教师将部分教学重难点设计成游戏通关的模式,一步步引导学生通过玩游戏的方式逐个突破重难点,学生由初的畏难情绪到后变成了解决问题后的自豪感。教师通过课程平台可以实现个性化教学,学生也可以实现个性化学,自主学的积极性明显提高。更深层的影响是,教师在日常教学过程中的创新活动对学生来说也起到一种潜移默化的促进作用。
(五)开展第二课堂活动,培养创新意识
通过课堂理论教学和实践教学,学生的职业技能得到很大提升,也有了较强的创新意识。但是课堂内的时间是有限的,创新内容大部分与课程内容相关,创新形式受到课程的限制。因此开展丰富的第二课堂活动,对于提高学生的创新能力有很重要的意义。

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